微信小程序星海飞驰

JVM 的不同组成部分分别有什么作用？

JVM（Java Virtual Machine）主要由以下几个核心组成部分构成：

1. 类加载器子系统 (Class Loader Subsystem):

作用：
- 加载类： 负责查找并加载 Java 类文件（.class 文件）到 JVM 中。类文件可以来自本地文件系统、网络、JAR 包等。
- 链接类： 将加载的类合并到 JVM 的运行时状态中，包括验证、准备和解析（可选）三个阶段。
  - 验证 (Verification): 确保类文件的结构符合 JVM 规范，并且不会危害 JVM 的安全。
  - 准备 (Preparation): 为类的静态变量分配内存，并设置默认初始值（例如，int 类型的默认值为 0，boolean 类型的默认值为 false）。
  - 解析 (Resolution): 将类、接口、字段和方法的符号引用解析为直接引用（可选，可以延迟到运行时）。
- 初始化类： 执行类的初始化代码（静态变量赋值和静态代码块）。
类加载器类型：
- 启动类加载器 (Bootstrap Class Loader): 加载 Java 核心类库（ <JAVA_HOME>/jre/lib ）。
- 扩展类加载器 (Extension Class Loader): 加载 Java 扩展类库（ <JAVA_HOME>/jre/lib/ext 或 java.ext.dirs 指定的目录）。
- 应用程序类加载器 (Application Class Loader): 加载应用程序的类（classpath）。
- 自定义类加载器： 开发者可以自定义类加载器，实现特殊的类加载逻辑。
双亲委派模型： 除了启动类加载器，每个类加载器都有一个父类加载器。当一个类加载器需要加载类时，它首先会委托给父类加载器去加载，只有当父类加载器无法加载时，才由自己加载。

2. 运行时数据区 (Runtime Data Areas):

作用： JVM 在运行 Java 程序时管理的内存区域，用于存储程序运行过程中需要的数据。
主要区域：
- 方法区 (Method Area):
  - 存储内容： 类信息（类名、父类、接口、字段、方法等）、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码。
  - 共享性： 所有线程共享。
  - HotSpot VM 中的实现：
    - JDK 1.7 及之前：永久代 (Permanent Generation)。
    - JDK 1.8 及之后：元空间 (Metaspace)（使用本地内存）。
  - 运行时常量池 (Runtime Constant Pool): 方法区的一部分，存放编译期生成的各种字面量和符号引用。
- 堆 (Heap):
  - 存储内容： 对象实例和数组。
  - 共享性： 所有线程共享。
  - 垃圾回收： 是垃圾回收的主要区域。
  - 划分： 通常划分为新生代（Young Generation）和老年代（Old Generation）。
    - 新生代又可以划分为 Eden 区、Survivor from 区和 Survivor to 区。
- 虚拟机栈 (VM Stack):
  - 存储内容： 方法调用的局部变量、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。
  - 共享性： 每个线程都有自己的虚拟机栈（线程私有）。
  - 栈帧 (Stack Frame): 每次方法调用都会创建一个栈帧，用于存储方法的局部变量等信息。方法执行完毕后，栈帧会被销毁。
  - 异常：
    - StackOverflowError : 线程请求的栈深度大于虚拟机允许的深度。
    - OutOfMemoryError : 虚拟机栈无法申请到足够的内存（如果可以动态扩展）。
- 本地方法栈 (Native Method Stack):
  - 存储内容： 与虚拟机栈类似，但用于支持 native 方法（使用 C、C++ 等编写的方法）的执行。
  - 共享性： 每个线程都有自己的本地方法栈（线程私有）。
- 程序计数器 (Program Counter Register):
  - 存储内容： 当前线程正在执行的字节码指令的地址（行号）。
  - 共享性： 每个线程都有自己的程序计数器（线程私有）。
  - 特点： 是唯一一个在 Java 虚拟机规范中没有规定任何 OutOfMemoryError 情况的区域。

3. 执行引擎 (Execution Engine):